□ 任文坡 乔 明 朱庆云
世界一流炼厂不仅要具备先进的技术和装备,优秀的管理和操作运营,还需要具有一流的经营业绩,更需要能够长期保持这样的业绩。
茂名石化150万吨∕年新催化重整装置。陈解贤 摄
世界一流炼厂,即处于“金字塔”顶端的炼厂,是行业学习的标杆、竞争对手对标或者效仿的对象,能够引领行业进步,实现可持续发展。世界一流炼厂不仅可以最大限度地利用好原油资源,有效应对不断变化的油品和化工产品市场需求,而且可以实现炼厂经济效益最大化。
世界一流炼厂首先要具备一些基本条件,如炼厂和单系列装置要规模大型化,采用世界先进的技术,能够高比例生产高标号油品和高性能化工产品,具备先进的管理水平及拥有一流的员工队伍等。这些基本条件仅仅是炼厂迈入世界一流行列的门槛,尚不足以支撑炼厂成为世界一流。
如何才能成为世界一流炼厂?除具备上述基本条件,炼厂技术经济指标是评判世界一流炼厂的主要依据,跻身世界一流炼厂不仅需要在技术经济指标方面有一流的业绩,而且必须能够持续保持一流成绩。所罗门(Solomon)公司每两年开展一次世界先进炼厂的评选,该公司通过持续收集全世界大约300家炼厂的运行数据,采用其特有的方法将每家炼厂的运营情况进行对标。Solomon绩效评价体系在国际上被广泛认可,可作为评判世界一流炼厂的依据。
规模大型化。炼厂规模和单系列装置规模大型化、实现规模经济效益是当今世界炼化行业发展的大趋势。通常认为,世界一流炼厂要具有世界级规模,至少要千万吨级规模,最好是2000万吨/年以上。目前,全球2000万吨/年以上炼厂共有30座。其中,印度信实公司贾姆纳格尔炼厂是世界最大炼厂,分为两个厂区,合计炼油能力高达6200万吨/年;4000万吨/年以上炼厂有3家,分别为委内瑞拉炼油中心阿穆艾炼厂、韩国SK创新公司蔚山炼厂、阿联酋阿布扎比国家石油公司鲁韦斯炼厂。大型炼厂必须要建立在装置大型化的基础上,单系列装置最好是世界级规模,但并非绝对,至少要具有经济规模。目前,世界最大单体常减压装置规模达到1800万吨/年,催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢处理装置最大规模也分别达到1000万吨/年、425万吨/年、400万吨/年、650万吨/年,乙烯蒸汽裂解装置达到150万吨/年。在我国《石化产业规划布局方案》中,新建项目要求单系列常减压装置原油加工能力达到1500万吨/年、乙烯装置规模达到100万吨/年、对二甲苯装置规模达到60万吨/年等。
世界先进技术。清洁燃料生产技术、重油深加工技术、炼化一体化技术、低成本化工原料生产技术、高附加值化工材料生产技术等是现代大型炼厂必备的生产技术,这些生产技术的先进性、经济性直接关系着炼厂的运行水平和经济效益,现已成为衡量一流炼厂的基本条件之一。此外,炼化行业是高耗能高污染的排放产业,采用先进的节能环保技术在降低能耗指标和实现减排方面起着至关重要的作用,也是世界一流炼厂必备的基本条件之一。
采用先进的信息技术也成为世界一流炼厂必备的条件。通过加强信息管理和服务,使企业的生产管理具有自动化、数字化、可视化、模型化、集成化的特点,提高生产过程的可控性,减少生产线上人工干预,有效提升炼厂的运行效率,降低运行成本,提高可靠性和经济效益。在数字化炼厂的基础上,利用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术和设备监控技术,实现炼厂智能化是炼化企业的下一个发展方向。
高端产品生产能力。随着环保要求的不断提高,汽柴油质量升级加速,清洁汽油的发展方向是进一步降低汽油的苯、芳烃和烯烃含量,提高辛烷值;清洁柴油的发展方向是降低柴油芳烃含量特别是多环芳烃含量,提高十六烷值。随着人们对石化产品的性能与环保、健康要求不断提高,合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大合成材料的新产品和新牌号不断涌现,特别是合成树脂专用料和差别化合成纤维的开发异常活跃,呈现出差别化、系列化、高附加值化和高性能化的特点。世界一流炼厂应具备最大化生产高标号油品和(或)高性能石化产品的能力。
先进的管理水平。世界一流炼厂注重将标准化、质量体系及HSE体系三合一的一体化管理,对现行管理制度进行不断修订、完善,以避免管理盲区,以及积极推行内部控制体系,大幅提升管理效率和效益。在完善管理体系的同时,世界一流炼厂一直保持机构设置精简高效、主业突出的特点,提高炼厂运营的灵活性。
一流的员工队伍。世界一流炼厂的先进生产技术和高度信息化的管理团队必须由具备较高素质与能力的人员组成。世界一流炼厂要创造世界一流的技术经济指标,永葆先进性,必须依靠一流的员工队伍。同时,要高度重视员工的培训工作,不断提高员工的自身素质,适应行业发展的需要。高素质的员工队伍必然会减少炼厂用工总数,通常认为2000万吨/年炼厂的用工总数不超过2000人,方能步入世界一流炼厂行列。
世界一流炼厂评定离不开技术经济指标的支撑,目前全球最为通用的是Solomon公司的KPI(Key Performance Index)评价体系。纳尔逊复杂性指数(Nelson Complexity Index,NCI)以装置投资作为基础,作为快速衡量炼厂水平的一个便捷、有用的指标,也早已被大多数炼油商所采用。
NCI。NCI由威尔·纳尔逊于20世纪60年代提出,是以装置投资为基础建立的复杂系数,是目前炼油行业应用最为广泛的复杂系数。纳尔逊将常压蒸馏装置的指数定义为1,其他装置的指数则以相对于常压蒸馏装置的成本进行计算。如建造常压蒸馏装置的成本为800美元/日历桶,而焦化装置的成本为6000美元/日历桶,则焦化装置的指数为7.5。通常NCI数值越高,原油加工程度越高,加工产品也越丰富。现代炼厂NCI一般要达到8或8以上,世界一流炼厂至少要在10以上。世界最大的贾姆纳格尔炼厂其2900万吨/年SEZ炼厂的NCI高达14,3300万吨/年,DAT炼厂的NCI也达到11以上。目前,美国整体装置复杂程度是世界上最高的,NCI均值为11。其中,瓦莱罗、埃克森美孚、雪佛龙和康菲石油的NCI分别为15.1、15.0、14.9和14.5。欧洲炼厂NCI为10.2,中国炼厂NCI为8.5。NCI也存在缺陷,如不能公平反映炼厂市值、不包括能源效率和装置操作成本、不涉及加工装置老旧程度、不提供开工率及炼厂盈利等。因此,若要准确评判一家炼厂的水平,则不能简单地依据纳尔逊复杂性指数的高低,应统筹考虑其他指标,如Solomon公司评价数据。
KPI评价体系。Solomon公司KPI评价体系是炼厂评价采用的最为广泛的评价体系,不仅能够全面评价炼厂的绩效情况,而且又具有很好的可比性,能为炼厂了解自身所处位置及提高炼厂运营效率提供决策依据。埃克森美孚、壳牌、中国石油、中国石化等公司,都积极聘请Solomon公司开展其旗下炼厂KPI绩效对比分析。Solomon公司KPI评价体系以当量蒸馏能力(EDC)为基础,通过一系列指标对炼厂的整体运行状况进行评价,按照评价指标所关注的对象,可以将Solomon KPI评价体系中的指标分为基础类、生产类、维修类、财务类等四大类。跻身世界一流炼厂要具有如下特征:经营业绩(投资回报率、能源密度指数、检维修成本效率和净现金利润等)突出、原料成本较低、炼厂利用率高、能源效率高等。入选Solomon公司评选的世界一流炼厂,除了要在很多关键生产技术经济指标方面有出色的业绩,而且必须持续保持这样的成绩。Solomon公司要求至少在6年内,炼厂在相关指标方面成绩突出才能跻身世界一流前列。
镇海炼化乙烯裂解装置裂解炉。万里 摄
研究结果显示,所有一流炼厂的一个共同点是这些炼厂利用率高。利用率高意味着运行可靠,更利于抓住市场机遇。利用率高还意味着检维修成本低、维修频率低、停工时间短。此外,利用率高的炼厂能够积极为员工提供时间和机会,用于学习、计划和持续改善炼厂运营水平;而在装置利用率低的炼厂中,员工通常处于“消防员”状态,不断地处理紧急情况,没有时间采取积极行动推动炼厂进步。
对世界一流炼厂的评价也纠正了一些行业内不正确的观点,即只有新建的复杂炼厂/装置才能实现世界最佳的运营绩效。评价结果显示,很多位居世界前列的炼厂并不是最复杂的炼厂。另一种观点认为装置利用率高只有在新炼厂中才能实现,但实际上世界一流炼厂的运行年龄在所有炼厂中处于中间位置。
总体上看,世界一流炼厂不仅要具备先进的技术和装备,优秀的管理和操作运营,还需要具有一流的经营业绩,更需要能够长期保持这样的业绩。因此,高水平的操作运营是炼厂保持世界一流的关键。世界一流炼厂仍然需要积极采取行动持续提高运行可靠性,缩短检维修时间、降低检维修成本,大幅降低能耗、提升能效水平,以及及时抓住市场机遇、灵活调整生产等。